AFu-Kurs nach DJ4UF. Technik Klasse E 05: Der Kondensator und seine Schaltungsarten. Amateurfunkgruppe der TU Berlin.

Transkript

1 Technik Klasse E 05: Der Kondensator und seine Amateurfunkgruppe der TU Berlin Stand This work is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License. Amateurfunkgruppe der Technische Universität Berlin (AfuTUB), 1 / 16

2 / Kondensator Wie sieht er aus? Was tut der? 2 / 16

3 / Kondensator 1 1 Abb.1: Verschiedene Kondensatoren [4] 3 / 16

4 / Kondensator 2 2 Abb.2: Verschiedene kleine Kondensatoren [4] 4 / 16

5 Diverse Anwendungsmöglichkeiten Bisher kam ich ganz gut ohne Kondensatoren im Leben aus... 5 / 16

6 Diverse Anwendungsmöglichkeiten Energiespeicher Blitzlicht Signalentkopplung Filter Schwingkreise Glättung Entstörung Phasenkompensation 5 / 16

7 3 3 Abb.3: Interner Aufbau eines Plattenkondensators [2] 6 / 16

8 ein paar Formeln Berechnung eines Kondensators C = Q As U in [C] = V Ladung des Kondensators im Verhältnis zur Spannung Berechnung eines Kondensators C = ε 0 ε r A d 11 As mit ε 0 = 0, = F (Farad) Vm : Elektrische Feldkonstante ε r : relative Dielektrizitätszahl Sobald der Kondensator geladen ist, fließt kein Strom mehr. 7 / 16

9 Funktionsprinzip im t = 0 Kondensator ist geladen; es fließt kein Strom 0 < t < 0, 25 Kondensator wird entladen; der Stromfluss nimmt zu 4 t = 0, 25 Kondensator ist entladen; der Stromfluss ist am Maximum 0, 25 < t < 0, 5 Kondensator wird umgekehrt aufgeladen; der Stromfluss in diese Richtung nimmt ab t = 0, 5 Kondensator ist umgekehrt aufgeladen; es fließt kein Strom 4 Abb.: CC-BY-SA 3.0 Fabian R 8 / 16

10 Eselsbrücke Merksatz Kondensator: Strom eilt vor 9 / 16

11 Kapazitiver Widerstand Abhängig von der Frequenz f. Impedanz als Scheinwiderstand X C = 1 2 π f C 10 / 16

12 Kapazitiver Widerstand Abhängig von der Frequenz f. Impedanz als Scheinwiderstand X C = 1 2 π f C Der Scheinwiderstand sinkt bei zunehmender Frequenz. Der Scheinwiderstand sinkt bei größerer. 10 / 16

13 TC208: Mit zunehmender Frequenz... A steigt der Wechselstromwiderstand des Kondensators.??? B sinkt der Wechselstromwiderstand des Kondensators.??? C steigt der Wechselstromwiderstand des Kondensators??? bis zu einem Maximum und sinkt dann wieder. D sinkt der Wechselstromwiderstand des Kondensators??? bis zu einem Minimum und steigt dann wieder. 11 / 16

14 TC208: Mit zunehmender Frequenz... A steigt der Wechselstromwiderstand des Kondensators.??? B sinkt der Wechselstromwiderstand des Kondensators. richtig C steigt der Wechselstromwiderstand des Kondensators??? bis zu einem Maximum und sinkt dann wieder. D sinkt der Wechselstromwiderstand des Kondensators??? bis zu einem Minimum und steigt dann wieder. 11 / 16

15 von Kondensatoren 5 C ges = C 1 + C 2 + C 3 + C 4 + C 5 5 By Martin Deutschmann mit Eagle 12 / 16

16 TC206 Drei Kondensatoren mit den en C 1 = 0, 1µF, C 2 = 150nF und C 3 = 50000pF werden parallel geschaltet. Wie groß ist die Gesamtkapazität? 13 / 16

17 TC206 Drei Kondensatoren mit den en C 1 = 0, 1µF, C 2 = 150nF und C 3 = 50000pF werden parallel geschaltet. Wie groß ist die Gesamtkapazität? C ges = C 1 + C 2 + C 3 = 0, 1µF + 150nF pF = 0, 3µF 13 / 16

18 von Kondensatoren 1 C ges = 1 C C C C C 5 1 C ges = 1 C C C C C By Martin Deutschmann mit Eagle 14 / 16

19 Zwei Kondensatoren von 100pF und 150pF sind hintereinander (in Serie) geschaltet. Berechnen Sie die Gesamtkapazität. 15 / 16

20 Zwei Kondensatoren von 100pF und 150pF sind hintereinander (in Serie) geschaltet. Berechnen Sie die Gesamtkapazität. C ges = C 1 C 2 = 100pF 150pF = pF pF = 60pF 15 / 16

21 Hausaufgabe Aus Fragenkatalog Klasse E Fragen TB610 TB613. Aus Fragenkatalog Klasse E Kapitel Kondensator (Fragen TC201 TC208). 16 / 16

22 /Links [1] Moltrecht E 05: technik-klasse-e/technik-e05/ [2] Wikipedia DE: [3] Wikimedia DE: [4] Wikimedia EN: / 16